JP5672935B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

電動パワーステアリング装置に備えられた電動モータは制御装置によって制御される。この電動モータには、バスバーを介して制御装置から電力が供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
通常、このバスバーは、電動モータから延出し制御装置に設けられた挿通穴を介して制御装置内の駆動回路基板に接続されている（特許文献２参照）。 The electric motor provided in the electric power steering device is controlled by the control device. Electric power is supplied to the electric motor from a control device via a bus bar (see, for example, Patent Document 1).
Usually, this bus bar is connected to a drive circuit board in the control device through an insertion hole provided in the control device extending from the electric motor (see Patent Document 2).

特開２００８−２９０５３０号公報JP 2008-290530 A 特開２０１０−２８９２５号公報JP 2010-28925 A

バスバーを駆動回路基板に接続する組立の際、バスバーを挿通穴以外の箇所と干渉させてしまうとバスバーが曲がった状態になる場合がある。このような状態でバスバーを挿通穴を介して接続した場合、制御装置に外部からの振動、衝撃が加わると曲がったバスバーが制御装置のハウジングや制御装置内の電子部品に接触することが考えられる。このような接触が発生するとショートの原因となる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電動モータのバスバーと、制御装置のハウジング及び電子部品との接触を防止できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 When assembling to connect the bus bar to the drive circuit board, if the bus bar interferes with a portion other than the insertion hole, the bus bar may be bent. When the bus bar is connected through the insertion hole in such a state, the bent bus bar may come into contact with the housing of the control device or the electronic components in the control device when external vibration or impact is applied to the control device. . When such contact occurs, it causes a short circuit.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of preventing contact between a bus bar of an electric motor, a housing of a control device, and electronic components. .

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、操舵補助用の電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を有する操舵補助機構を備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータは、前記電動モータから延出するバスバーを備え、前記制御装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた絶縁体からなる電源モジュールとを含み、前記ハウジングは貫通穴を有し、前記電源モジュールは、前記貫通穴に挿入可能な延長部を有するとともに、前記延長部を含む部位を貫通して形成したバスバー挿通穴を有し、さらに、前記絶縁体に埋設され、前記電源モジュールから延出する電源供給用バスバーを有し、前記ハウジングと前記電源モジュールとは、前記貫通穴に前記延長部を挿入した状態で組み付けられ、前記制御装置と前記電動モータとは、前記延長部が前記電動モータに当接した状態で組み付けられており、
前記電動モータの前記バスバーは、前記バスバー挿通穴に挿入され、前記制御装置の前記ハウジングの内部で前記電源供給用バスバーと接続されること、を要旨とする。
上記構成によれば、バスバーが延長部から電源モジュールに至るまで挿通穴内に位置した状態にできる。また、延長部と電動モータが当接した状態になるので、電動モータと制御装置の取付け剛性を高められる。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention, an electric motor for steering assist, and a control unit for controlling the driving of the electric motor, the electric power steering system including a steering assist mechanism having The electric motor includes a bus bar extending from the electric motor , and the control device includes a housing and a power supply module made of an insulator provided in the housing, and the housing has a through hole. The power supply module has an extension portion that can be inserted into the through hole, a bus bar insertion hole formed through a portion including the extension portion, and further embedded in the insulator, a power supply bus bar extending from the module, the housing and the said power supply module, set in a state of inserting the extension into the through hole Lighted, the control device and the electric motor is assembled in a state where the extended portion is in contact with the electric motor,
The gist of the invention is that the bus bar of the electric motor is inserted into the bus bar insertion hole and connected to the power supply bus bar inside the housing of the control device .
According to the above configuration, the bus bar can be placed in the insertion hole from the extension part to the power supply module. Further, since the extension portion and the electric motor are in contact with each other, the mounting rigidity of the electric motor and the control device can be increased.

請求項２に記載の発明は、前記延長部を前記電動モータに形成した凹部と係合させたこと、を要旨とする。
即ち、外部からの大きな衝撃が加わった場合であっても、電動モータと制御装置の取付け剛性を低下させることがない。 The gist of the invention described in claim 2 is that the extension portion is engaged with a recess formed in the electric motor.
That is, even when a large external impact is applied, the mounting rigidity of the electric motor and the control device is not reduced.

電動モータのバスバーと、制御装置のハウジング及び電子部品との接触を防止できる電動パワーステアリング装置を提供できる。   An electric power steering device that can prevent contact between the bus bar of the electric motor, the housing of the control device, and the electronic components can be provided.

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device concerning one embodiment of the present invention. 電動モータとＥＣＵの接続状態を説明する図解的な断面図である。It is an illustration sectional view explaining the connection state of an electric motor and ECU. 電動モータ及びＥＣＵの構成及び組付方法を示す図解的な断面図である。It is an illustration sectional view showing composition and an assembling method of an electric motor and ECU. 第２の実施形態の電動モータとＥＣＵの接続状態を説明する図解的な断面図である。It is an illustration sectional view explaining the connection state of the electric motor and ECU of a 2nd embodiment.

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助する操舵補助機構５とを備えている。転舵機構４としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering wheel 2 as a steering member, a steering mechanism 4 that steers a steered wheel 3 in conjunction with rotation of the steering wheel 2, and steering of a driver. And a steering assist mechanism 5 for assisting. For example, a rack and pinion mechanism is used as the steering mechanism 4.

ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６及び中間軸７等を介して機械的に連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト６及び中間軸７等を介して転舵機構４に伝達される。これにより、転舵輪３が転舵される。   The steering wheel 2 and the steering mechanism 4 are mechanically connected via a steering shaft 6, an intermediate shaft 7, and the like. The rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the steering mechanism 4 via the steering shaft 6, the intermediate shaft 7, and the like. Thereby, the steered wheel 3 is steered.

ステアリングシャフト６は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。即ち、ステアリングホイール２に一定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸８および出力軸９は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。   The steering shaft 6 extends linearly. Steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to steering wheel 2 and an output shaft 9 connected to intermediate shaft 7. The input shaft 8 and the output shaft 9 are connected via a torsion bar 10 so as to be relatively rotatable on the same axis. That is, when a steering torque greater than a certain value is input to the steering wheel 2, the input shaft 8 and the output shaft 9 rotate in the same direction while rotating relative to each other.

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。また、トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ１２（Electronic
Control Unit：電子制御ユニット）に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。 A torque sensor 11 disposed around the steering shaft 6 detects the steering torque input to the steering wheel 2 based on the relative rotational displacement amounts of the input shaft 8 and the output shaft 9. The torque detection result of the torque sensor 11 is obtained from an ECU 12 (Electronic
Control Unit: Electronic control unit). The intermediate shaft 7 connects the steering shaft 6 and the steering mechanism 4.

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、ラック軸１４とを含む。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転する。また、ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。 The steering mechanism 4 includes a pinion shaft 13 and a rack shaft 14. A steered wheel 3 is connected to each end of the rack shaft 14 via a tie rod 15 and a knuckle arm (not shown).
The pinion shaft 13 is connected to the intermediate shaft 7. The pinion shaft 13 rotates in conjunction with the steering of the steering wheel 2. A pinion 16 is connected to the tip of the pinion shaft 13 (the lower end in FIG. 1).

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。   The rack shaft 14 extends linearly along the left-right direction of the automobile. A rack 17 that meshes with the pinion 16 is formed in the middle of the rack shaft 14 in the axial direction. By the pinion 16 and the rack 17, the rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. The steered wheel 3 can be steered by moving the rack shaft 14 in the axial direction.

操舵補助機構５は、電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝動するための伝動装置としての減速機構１９とを含む。減速機構１９としては、例えばウォームギヤなどの食い違い軸歯車機構や、平行軸歯車機構などを用いることができる。本実施形態では、減速機構１９として、ウォームギヤが用いられている。すなわち、減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。   The steering assist mechanism 5 includes an electric motor 18 and a speed reduction mechanism 19 as a transmission device for transmitting the output torque of the electric motor 18 to the steering mechanism 4. As the speed reduction mechanism 19, for example, a staggered shaft gear mechanism such as a worm gear, a parallel shaft gear mechanism, or the like can be used. In the present embodiment, a worm gear is used as the speed reduction mechanism 19. That is, the speed reduction mechanism 19 includes a worm shaft 20 as a drive gear and a worm wheel 21 as a driven gear that meshes with the worm shaft 20.

ウォーム軸２０は、図示しない動力伝達継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６に同行回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。   The worm shaft 20 is connected to a rotating shaft (not shown) of the electric motor 18 through a power transmission joint (not shown). The worm shaft 20 is rotationally driven by the electric motor 18. The worm wheel 21 is coupled to the steering shaft 6 so as to be able to rotate together. The worm wheel 21 is rotationally driven by the worm shaft 20.

電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が同行回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵され、運転者の操舵が補助される。   When the electric motor 18 rotationally drives the worm shaft 20, the worm wheel 21 is rotationally driven by the worm shaft 20, and the worm wheel 21 and the steering shaft 6 rotate together. The rotation of the steering shaft 6 is transmitted to the pinion shaft 13 via the intermediate shaft 7. The rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. Thereby, the steered wheel 3 is steered. That is, by rotating the worm shaft 20 by the electric motor 18, the steered wheels 3 are steered and the driver's steering is assisted.

電動モータ１８は、制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果や図示しない車速センサからの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。   The electric motor 18 is controlled by the ECU 12 as a control device. The ECU 12 controls the electric motor 18 based on a torque detection result from the torque sensor 11 or a vehicle speed detection result from a vehicle speed sensor (not shown).

図２は、電動モータ１８とＥＣＵ１２の接続状態を説明する図解的な断面図である。
具体的には、操舵補助用の電動モータ１８は、電動モータ１８から延出するバスバー３２を含む。電動モータ１８の駆動を制御するＥＣＵ１２は、ハウジング３０と、このハウジング３０内に設けられた絶縁体からなる電源モジュール３１を含み、電源モジュール３１には、電源モジュール３１から延出する電源供給用バスバー３３を含む。
また、電源モジュール３１には、電動モータ１８と当接する延長部３５が形成され、この延長部３５は、ＥＣＵ１２のハウジング３０に形成される貫通穴３７に挿入される。さらに、バスバー３２と電源供給用バスバー３３を接続するため、電動モータ１８からのバスバー３２を挿通するバスバー挿通穴３４が形成されている。このバスバー挿通穴３４は、図２、図３に示すように、電源モジュール３１の、延長部３５を含む部位を貫通して形成されている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a connection state between the electric motor 18 and the ECU 12.
Specifically, the steering assist electric motor 18 includes a bus bar 32 extending from the electric motor 18. The ECU 12 that controls the driving of the electric motor 18 includes a housing 30 and a power supply module 31 made of an insulator provided in the housing 30. The power supply module 31 includes a power supply bus bar extending from the power supply module 31. 33.
Further, the power supply module 31 is formed with an extension portion 35 that comes into contact with the electric motor 18, and the extension portion 35 is inserted into a through hole 37 formed in the housing 30 of the ECU 12. Further, in order to connect the bus bar 32 and the power supply bus bar 33, a bus bar insertion hole 34 through which the bus bar 32 from the electric motor 18 is inserted is formed. As shown in FIGS. 2 and 3, the bus bar insertion hole 34 is formed through a portion of the power supply module 31 including the extension portion 35.

続いて、電動モータ１８及びＥＣＵ１２の構成及び組付け方法について説明する。
図３を参照して、図３(Ａ)は、それぞれ、バスバー３２を埋設した電動モータ１８、ＥＣＵのハウジング３０及び電源供給用バスバー３３を埋設した電源モジュール３１を示す。 Next, the configuration and assembly method of the electric motor 18 and the ECU 12 will be described.
Referring to FIG. 3, FIG. 3A shows the electric motor 18 in which the bus bar 32 is embedded, the ECU housing 30, and the power supply module 31 in which the power supply bus bar 33 is embedded.

図３(Ｂ)に示すように、ＥＣＵ１２は、電源モジュール３１の延長部３５をハウジング３０の貫通穴３７に挿入し、組み付けられる。次に、電源モジュール３１のバスバー挿通穴３４の内周に沿って電動モータ１８のバスバー３２を挿通することにより、電動モータ１８とＥＣＵ１２を組み付ける。そして、電動モータ１８のバスバー３２とＥＣＵ１２の電源供給用バスバー３３を、図２に示すようにハウジング３０内で接合する。 As shown in FIG. 3B, the ECU 12 is assembled by inserting the extension 35 of the power supply module 31 into the through hole 37 of the housing 30. Next, the electric motor 18 and the ECU 12 are assembled by inserting the bus bar 32 of the electric motor 18 along the inner periphery of the bus bar insertion hole 34 of the power supply module 31. Then, the bus bar 32 of the electric motor 18 and the power supply bus bar 33 of the ECU 12 are joined in the housing 30 as shown in FIG .

以上のように、本実施形態では、バスバー３２が電源モジュール３１の延長部３５から電源モジュール３１に至るまで挿通穴内に位置した状態にできる。また、電源モジュール３１の延長部３５と電動モータ１８が当接した状態になるので、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性を高められる。   As described above, in the present embodiment, the bus bar 32 can be positioned in the insertion hole from the extension portion 35 of the power supply module 31 to the power supply module 31. Moreover, since the extension part 35 of the power supply module 31 and the electric motor 18 are in contact with each other, the mounting rigidity of the electric motor 18 and the ECU 12 can be increased.

さらに、図４は、第２の実施形態の電動モータ１８とＥＣＵ１２の接続状態を説明する図解的な断面図である。
図４において、図２に示す実施形態に加えて、電動モータ１８に電源モジュール３１の延長部３５と係合させる凹部３６が形成されている。 Furthermore, FIG. 4 is an illustrative sectional view for explaining a connection state between the electric motor 18 and the ECU 12 of the second embodiment.
In FIG. 4, in addition to the embodiment shown in FIG. 2, a recess 36 is formed in the electric motor 18 to be engaged with the extension 35 of the power supply module 31.

以上のように、本実施形態では、電源モジュール３１の延長部３５が電動モータ１８に形成した凹部３６と係合する状態になるので、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性をさらに高めることができる。即ち、外部からの大きな衝撃が加わった場合であっても、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性を低下させることがない。   As described above, in the present embodiment, since the extension portion 35 of the power supply module 31 is engaged with the recess 36 formed in the electric motor 18, the mounting rigidity between the electric motor 18 and the ECU 12 can be further increased. That is, even when a large external impact is applied, the mounting rigidity of the electric motor 18 and the ECU 12 is not reduced.

１：電動パワーステアリング装置、１２：ＥＣＵ（制御装置）、１８：電動モータ、
３０：ＥＣＵハウジング、３１：電源モジュール、３２：バスバー、
３３電源供給用バスバー、３４：バスバー挿通穴、３５：電源モジュール延長部、
３６：電動モータ凹部、３７：貫通穴 1: electric power steering device, 12: ECU (control device), 18: electric motor,
30: ECU housing, 31: Power supply module, 32: Bus bar,
33 power supply bus bar, 34: bus bar insertion hole, 35: power module extension,
36: Electric motor recess , 37: Through hole

Claims (2)

操舵補助用の電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を有する操舵補助機構を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記電動モータは、前記電動モータから延出するバスバーを備え、
前記制御装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた絶縁体からなる電源モジュールとを含み、
前記ハウジングは貫通穴を有し、
前記電源モジュールは、前記貫通穴に挿入可能な延長部を有するとともに、前記延長部を含む部位を貫通して形成したバスバー挿通穴を有し、さらに、前記絶縁体に埋設され、前記電源モジュールから延出する電源供給用バスバーを有し、
前記ハウジングと前記電源モジュールとは、前記貫通穴に前記延長部を挿入した状態で組み付けられ、
前記制御装置と前記電動モータとは、前記延長部が前記電動モータに当接した状態で組み付けられており、
前記電動モータの前記バスバーは、前記バスバー挿通穴に挿入され、前記制御装置の前記ハウジングの内部で前記電源供給用バスバーと接続されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor for steering assist, the electric power steering system including a steering assist mechanism and a control unit for controlling the driving of said electric motor,
The electric motor includes a bus bar extending from the electric motor ,
The control device includes a housing and a power supply module made of an insulator provided in the housing ,
The housing has a through hole;
The power supply module has an extension portion that can be inserted into the through hole, a bus bar insertion hole formed through a portion including the extension portion, and further embedded in the insulator, from the power supply module. Has a power supply bus bar that extends ,
The housing and the power supply module are assembled in a state where the extension is inserted into the through hole,
The control device and the electric motor are assembled in a state where the extension portion is in contact with the electric motor,
The electric power steering device , wherein the bus bar of the electric motor is inserted into the bus bar insertion hole and connected to the power supply bus bar inside the housing of the control device. 請求項１において、前記延長部を前記電動モータに形成した凹部と係合させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。   2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the extension portion is engaged with a recess formed in the electric motor.
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